微波技術 - 電路板通孔電感分析

對於數位circuit板 設計, 通孔的電感比電容更重要. 每個通孔都有一個寄生中心電感器. 因為通孔的實心結構很小, 其特點是非常點數集總的電路元件. 通孔串聯電感的主要作用是降低電源旁路電容器的有效性, 這會使整個電源的濾波效果變差.

旁路電容器的作用是在 高頻 板. 如果假設集成電路連接在電源和接地層之間的A點, 在B點有一個理想的表面安裝旁路電容器. 這個 高頻 晶片焊接處VCS和接地板之間的阻抗預計為零.

然而，事實並非如此。 將電容器連接到VCC和接地層的每個連接通孔電感器都引入了一個小但可量測的電感。 該電感的大小為近似值：

式中，L=通孔電感，NH

H=通孔長度，in

D=通孔直徑，in

由於上述等式包括對數，通孔直徑的變化對電感的影響很小，但通孔長度的變化可能會導致較大的變化。

通孔對訊號的感應電抗，上升沿速度為1ns。 首先，計算電感：

H=0.063（通孔長度，in）

D=0.016（通孔直徑，in）

T10～90%=1.00（上升沿速度，ns）

移走 高頻 來自晶片的電流. 3.8歐姆不够低. Also keep in mind that the bypass capacitor is usually connected to the ground plane through a hole at one end and also to the + 5V plane through a hole at the other end, 囙此，通過孔的電感的影響加倍. 旁路電容器安裝在 板 最靠近電源和地平面，以减少其影響. 最後, 電容器和通孔之間的任何引線都會新增更多的電感. 這些電線應始終盡可能寬.

在電源和接地之間使用多個旁路電容器可以獲得非常低的阻抗。 對於數位產品，作為一個粗略的指南，假設電源和接地板是具有零電感的理想導體。 我們只考慮旁路電容及其相關佈線和通孔電感。 在特定範圍內，所有旁路電容器將並聯運行，降低電源和接地之間的阻抗。 該效應的有效半徑等於1/12，其中1是上升沿的電力長度。 最大直徑的1/6，所有電容器共同作為一個集總電路。

1ns上升沿的傳播長度 FR-4資料 約為1=6英寸. 在本例中, 栅距大於1的電容器/12=0.5英寸不會有任何好處.

對於電源的旁路電容器，上升時間越短，旁路就越困難。 上升時間越短，有效半徑越小。 有效半徑內的電容器數量隨著上升時間的平方而减少。

這是一個全面的問題. 隨著上升時間的减少, 數位轉向頻率新增, 使每個通孔的感應電抗新增. 結果是，對於以給定頻率運行的旁路電容器的特定配寘, 當我們將上升時間减半時，影響將减少八倍. 根據比例標準, 從一次操作中獲得的經驗 高頻板 範圍可輕鬆轉換為新的工作頻率範圍.